燃煤电厂湿法烟气脱硫废水零排放处理技术研究

摘要

燃煤电厂脱硫废水污染物种类繁多，悬浮物、含盐量、重金属离子（镉、汞、铬、铅、镍等）、氟化物、硫化物、COD等指标含量都超过国家排放标准，对环境的污染性很强，若直接排放，将严重影响环境，进一步威胁人们的身体健康。因此，研究脱硫废水综合利用技术，通过废水回用，实现脱硫废水“零排放”，有重要的环境效益、经济效益以及社会效益。
　　本文主要通过正交试验确定了物化法及吸附法对江苏某燃煤电厂脱硫废水预处理的最优操作参数，再采用蒸发结晶法对预处理后的脱硫废水进行深度处理，回用废水并回收废水中的工业盐，实现脱硫废水零排放。
　　本论文主要研究结果如下：
　　物化法主要包含中和沉淀、硫化物沉淀和混凝，正交试验确定的燃煤电厂脱硫废水物化法预处理的最佳工艺条件为：中和沉淀反应的pH=9，搅拌速度200 r/min，搅拌时间20 min，镉、铅、镍离子的去除率分别为97.14％、69.13%及79.81%；硫化物沉淀反应控制硫化钠加入量21 mg/L，搅拌速度200 r/min，搅拌时间40 min，铅离子去除率达80.94%；混凝反应加入混凝剂PAFS2.5 mL/L和助凝剂PAM2.0 mL/L，浊度降低了91.3%。
　　以生物炭为原料，制备出KOH活化、磁性和赋硫三种生物质活性炭；改性制备的三种生物质活性炭的各项孔结构参数均大于未改性的原料生物炭；KOH改性的活性炭的酸性基团羧基显著增加，内酯基减少；磁性活性炭的羧基略有增加，内酯基和酚羟基减少，羰基增加；赋硫活性炭的羧基增加，内酯基和羰基减少。
　　实验考察了pH值、温度、时间三种吸附条件对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的吸附影响，研究结果表明三种重金属离子的最佳吸附pH值均为6；脱硫废水的吸附过程中，各种重金属离子之间存在竞争吸附，去除效果为Cd(Ⅱ)>Ni(Ⅱ)>Pb(Ⅱ)，镉抑制铅和镍的吸附，综合比较，磁性活性炭对重金属离子混合体系的吸附效果较好。
　　蒸发结晶深度处理时，当蒸发速率为50 mL/h，加入2%晶种时，得到的工业盐粒度分布均匀，平均粒度达414μm；工业盐产品质量达到GB/T5462-2003《工业盐》的国家精制工业盐二级标准；冷凝水水质达到 GB/1576-2008《工业锅炉水质》的给水标准。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 文献综述

1.1 选题的背景及其意义

1.2 脱硫废水的来源及水质特点

1.3 脱硫废水的处理技术

1.4 脱硫废水零排放的研究动态

1.5 本论文的研究内容及技术路线

第2章 研究方法

2.1 实验试剂与仪器

2.2 脱硫废水的水质检测方法

2.3 生物质活性炭的制备

2.4 活性炭表征

2.5 本章小结

第3章 物化法处理脱硫废水试验研究

3.1 中和沉淀反应试验

3.2 硫化物沉淀反应试验

3.3 混凝试验

3.4 废水软化处理

3.5 物化法处理效果

3.6 本章小结

第4章 生物质活性炭吸附处理脱硫废水试验研究

4.1 生物炭的概述

4.2 生物质活性炭的结构表征

4.3 生物质活性炭吸附脱硫废水中重金属离子的试验

4.4 吸附后的红外光谱分析

4.5 吸附法处理效果

4.6 吸附法与物化法工艺的比较

4.7 本章小结

第5章 蒸发结晶试验研究

5.1 实验方法

5.2 实验结果与讨论

5.3 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 研究创新性

6.3 建议与展望

致谢

参考文献

附录1攻读硕士学位期间发表的论文及申请的专利

附录2攻读硕士学位期间参加的科研项目